就在今天,NASA毅力號錄下了來自火星的聲音。它是人類迄今為止向火星投放的第五臺火星探測器,也是技術(shù)最為先進的一臺。
在毅力號之前,NASA的勇氣號和機遇號曾是征服火星的傳奇探測器。人們原本預(yù)計,兩臺探測器只能運作幾個月,但它們卻撐了好幾年。它們打開了火星的疆界,正因它們的勇敢探索,毅力號才可能重返火星。
你知道嗎?它們的故事《火星探測器歷險》已經(jīng)上線B站了!
截圖:嗶哩嗶哩|國家地理紀(jì)錄片《火星探測器歷險》
想知道兩臺火星探測器如何克服萬難登上火星,并在火星上突破自身極限,完成它們孤獨而壯烈的偉大旅程嗎?那就接著往下看吧!
Part
1
登陸火星
在成為英雄探測器之前,勇氣號和機遇號是NASA征服火星最后一次的嘗試。在1999年,NASA經(jīng)歷了兩次失敗的火星任務(wù),一次是人造衛(wèi)星失去了方向;另一次是著陸器過早關(guān)閉發(fā)動機。
面對各界對火星任務(wù)的質(zhì)疑,NASA舍棄了大部分計劃,選取了曾經(jīng)成功過的經(jīng)驗:火星探路者號任務(wù)。
截圖:嗶哩嗶哩|國家地理紀(jì)錄片《火星探測器歷險》
這是一種用安全氣囊登陸火星的新方法,氣囊當(dāng)中是一個折疊式著陸器。探測器能夠像地質(zhì)學(xué)家一樣進行探測,并尋找線索,看火星上是否有生命存在。
進入、下降、著陸,簡稱EDL。這套流程包括了從進入火星大氣層到著陸的所有細(xì)節(jié)。NASA面臨的主要問題是著陸系統(tǒng),包括降落傘、安全氣囊、火箭和防熱護罩。
截圖:嗶哩嗶哩|國家地理紀(jì)錄片《火星探測器歷險》
為了提高成功幾率,NASA打算研發(fā)制造兩臺探測器:勇氣號和機遇號。但是當(dāng)計劃通過時,時間已經(jīng)很緊了。探測器并不是隨時都能發(fā)射的:當(dāng)?shù)厍蚝突鹦菄@太陽轉(zhuǎn)動時,它們每隔26個月才會達(dá)到最近距離。
他們的最后期限是2003年夏季,也就是說,研究人員只有不到三年的時間(任務(wù)規(guī)劃一般需要五年)。
研發(fā)小組原本是打算延用探路者號的著陸系統(tǒng),這樣一來,既可以節(jié)省研發(fā)成本也可以節(jié)約時間。但是,在模擬測試的過程中,所有可能出現(xiàn)的問題都出現(xiàn)了:爆炸的降落傘、破洞的氣囊……
截圖:嗶哩嗶哩|國家地理紀(jì)錄片《火星探測器歷險》
在真空火星模擬室里,安全氣囊在著陸過程中數(shù)次被巖石刮破;在模擬風(fēng)速的實驗中,降落傘也出現(xiàn)了問題。
工程師們很快發(fā)現(xiàn)了問題:探測器比預(yù)計的更大更重,探路者號的著陸系統(tǒng)無法承載它。所有部分必須重新設(shè)計,比如著陸器、安全氣囊和降落傘。
經(jīng)過一年多的研發(fā),安全氣囊這次經(jīng)受住了考驗,降落傘雖然出現(xiàn)了一些狀況,但研究人員很快發(fā)現(xiàn)了問題所在,解決了問題。
截圖:嗶哩嗶哩|國家地理紀(jì)錄片《火星探測器歷險》
然而,在距發(fā)射還有幾個星期時,探測器的點火電路出了問題。點火電路都經(jīng)過了實際測試,但研究人員最后才發(fā)現(xiàn),這些電路可能無法在火星上使用。
截圖:嗶哩嗶哩|國家地理紀(jì)錄片《火星探測器歷險》
問題是,發(fā)射時間快到了。他們無法拆開探測器,檢查零件是否完好。探測器已經(jīng)準(zhǔn)備好上發(fā)射臺了,而拆解需要好幾個星期的時間,他們會趕不上時間。
Part
2
探索火星
雖然整個過程一波三折,但勇氣號和機遇號成功在2003年登陸了火星。
神奇的是,它們的名字似乎預(yù)判了它們的命運。勇氣號命途多舛,經(jīng)歷了流沙陷阱、寒冬和輪胎故障,憑借自身的勇氣探索未知;機遇號運氣確實很好,沒出什么太大狀況,在探測火星過程中也有許多喜人的發(fā)現(xiàn)。
勇氣號
開局不利:
勇氣號的著陸位置是古謝夫隕石坑,因為那里看上去像是一個干涸的湖床,研究人員希望在巖石中找到水資源存在的證據(jù),但地表上除了火山碎石什么都沒有。
截圖:嗶哩嗶哩|國家地理紀(jì)錄片《火星探測器歷險》
輪子故障:
在大約第779個火星日時,勇氣號需要找個地方過冬。因為它的太陽能電板不能傾斜,只有爬到斜坡上,才能配合火星上的日照角度,充分接受陽光。
截圖:嗶哩嗶哩|國家地理紀(jì)錄片《火星探測器歷險》
但它的右前輪在這時突然故障了,依靠剩下的5個輪子爬山非常困難。
沙丘煉獄:
在前往目的地的時候,勇氣號陷入流沙,再加上故障的右前輪,從傳輸?shù)恼掌磥韼缀鯚o法逃脫。
截圖:嗶哩嗶哩|國家地理紀(jì)錄片《火星探測器歷險》
機遇號
開局順利:
機遇號的著陸位置是接近赤道的子午線高原,發(fā)現(xiàn)了特別的層狀巖石,說明它們可能在液態(tài)水中沉積形成。
沙塵暴危機:
探測器依靠太陽能電板充電,一場突如其來的沙塵暴使得整個太陽能板布滿灰塵,能接收到的直接日光量不到晴天的1%,探測器很快就要低電量自動關(guān)機。幸好在6周之后
喜人發(fā)現(xiàn):
在探測的過程中,機遇號發(fā)現(xiàn)了密度很高的黏土礦物質(zhì)沉積物。黏土提供的水資源信息和之前很不一樣。黏土代表有可以喝的水以及酸堿值為中性的水。這不只適用于生命存在,而且還有助于生命的起源。
Part
3
旅程的終點
勇氣號:
2010年3月,勇氣號未能按照計劃聯(lián)系指揮中心,它可能因為電量過低而進入了冬眠模式,沒有加熱器,無法通信。
勇氣號只能等到夏天才能再次充電。然而,直到2011年春天,勇氣號依舊沉默。
機遇號:
機遇號在2015年完成了第一次火星馬拉松,總里程達(dá)26.219英里。
2019年2月13日,由于經(jīng)過八個月無法和探測器取得聯(lián)系,NASA正式宣布結(jié)束機遇號火星探測器的使命,任務(wù)結(jié)束時間定格在2018年6月10日。
對NASA的研究人員來說,探測器舊到不能用了,是他們失去探測器最光榮的方式之一。勇氣號和機遇號就是這樣,它們被用到了極致,無法再運作了,它們走得很光榮。
火星探測器歷險
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